Pada persamaan di atas c1,c2 dan c3 adalah koefisien yang besarnya a.
untuk pipa baja yang diisi beton c1=1,0 ; c2 = 0,85 dan c3=0,4 ...........................................................2.81a
b. untuk profil baja yang diberi selubung beton
c1=0,7 ; c2 = 0,6 dan c3=0,2 ............................................................2.81b
II.3.2.3 Ketahanan terhadap bahaya api
Salah satu keuntungan yang didapat dari kolom komposit baja berselimut beton adalah faktor ketahanan terhadap bahaya api. American Institute of Steel
Building dalam Steel desing Guide 19 – Fire Resistance of Structural Steel
Framing memberi petunjuk dalam mendesain struktur tahan api.
aprecast concrete column cover; bconcrete encased Steel column
Gambar 2.9
kolom baja struktural dengan pelindung beton Penyelimutan profil baja oleh beton dapat berfungsi untuk memperpanjang
waktu bagi kolom dapat terus memikul beban dengan menggunakan kapasitas termal beton untuk keuntungan kolom itu. Kapasitas beton untuk menyerap panas
dipengaruhi oleh kadar air dari beton. Oleh karena itu, ketahanan api dapat ditentukan dengan persamaan dalam dua langkah. Pertama, daya tahan api dengan
kadar air nol ditentukan, dan kemudian bahwa ketahanan api meningkat sebagai fungsi dari kelembaban yang sebenarnya. IBC butir 720.5.1.4 daftar persamaan
untuk daya tahan api pada kelembaban nol dirumuskan sebagai: =
,
+
ℎ
, ,
[ +
ℎ +ℎ
].................... 2.82
Universitas Sumatera Utara
dimana: R
= Tingkat ketahanan terhadap api pada kelembaban nol menit W = Berat jenis kolom baja lbsft, untuk baja normal 90 lbsft
D = Parameter dalam perlindungan api in, = 84,6 in h
= Ketebalan pelindung beton in kc = Konduktivitas themal beton pada suhu kamar Btuhr
o
F, =0,95 Btuhr
o
F H = Kapasitas termal kolom baja pada suhu kamar = 0,11W Btuft
o
F ρ
c
= Kepadatan beton pcf c
c
= panas spesifik beton pada suhu kamar Btulb
o
F L = dimensi satu sisi kolom beton pelindung in
Parameter di atas dapat diatur agar sesuai dengan konfigurasi di lapangan dari kolom komposit baja di selimuti beton seperti pada gambar 2.9b. ketika ruang
antara saya dan badan profil baja diisi dengan beton seperti pada gambar 28b, kapasitas termal dari kolom baja, H, dapat ditingkatkan sebagai berikut
= , +
− � ............................................................2.83 dimana:
d = tinggi penampang profil baja in
As = luas penampang profil baja in
II.3.3 Aksi Komposit
Aksi komposit terjadi apabila dua batang struktural pemikul beban seperti pada pelat beton dan balok baja sebagai penyangganya dihubungkan secara
menyeluruh dan mengalami defleksi sebagai satu kesatuan.
Universitas Sumatera Utara
Pada balok non-komposit pelat beton dan balok baja tidak bekerja bersama- sama sebagai satu kesatuan karena tidak terpasang alat penghubung geser,
sehingga masing-masing memikul beban secara terpisah. Apabila balok non- komposit mengalami defleksi pada saat dibebani, maka permukaan bawah pelat
beton akan tertarik dan mengalami perpanjangan sedangkan permukaan atas dari balok baja akan tertekan dan mengalami perpendekan.
Karena penghubung geser tidak terpasang pada bidang pertemuan antara pelat beton dan balok baja maka pada bidang kontak tersebut tidak ada gaya yang
menahan perpanjangan serat bawah pelat dan perpendekan serat atas balok baja. Dalam hal ini, pada bidang kontak tersebut hanya bekerja gaya geser
vertikal. Sedangkan pada balok komposit, pada bidang pertemuan antara pelat beton dan balok baja dipasang alat penghubung geser shear connector sehingga
pelat beton dan balok baja bekerja sebagai satu kesatuan. Pada bidang kontak tersebut bekerja gaya geser vertikal dan horizontal, di mana gaya geser horizontal
tersebut akan menahan perpanjangan serat bawah pelat dan perpendekan serat atas balok baja.
Gambar 2.10
Perbandingan lendutan balok dengan dan tanpa aksi komposit Salmon dkk, 1991
Untuk memahami konsep kelakuan komposit, diambil contoh pada balok yang tidak komposit seperti tampak dalam Gambar.2.10 Pada keadaan ini, jika gesekan
Universitas Sumatera Utara
antara pelat dan balok diabaikan, balok dan plat masing-masing memikul suatu bagian beban secara terpisah. Bila pelat mengalami deformasi akibat beban vertikal,
permukaan bawahnya akan tertarik dan memanjang; sedang permukaan atas balok tertekan dan memendek. Jadi, diskontinuitas akan terjadi pada bidang kontak. Karena
gesekan diabaikan, maka hanya gaya dalam vertikal yang bekerja antara plat dan balok.
Kekakuan lantai komposit jauh lebih besar dari kekakuan lantai beton yang balok penyanggahnya bekerja secara terpisah. Biasanya plat beton bekerja sebagai plat satu
arah yang membentang antara balok-balok baja penyangga. Dalam perencanaan komposit, aksi plat beton dalam arah sejajar balok dimanfaatkan dan digabungkan
dengan balok baja penyangga. Akibatnya, momen inersia konstruksi lantai dalam arah balok baja meningkat dengan banyak.
Kekakuan yang meningkat ini banyak mengurangi lendutan beban hidup dan jika penunjang shoring diberikan selama pembangunan, lendutan akibat beban mati juga
akan berkurang. Pada aksi komposit penuh, kekuatan batas penampang jauh melampaui jumlah dari kekuatan plat dan balok secara terpisah sehingga timbul
kapasitas cadangan yang tinggi.
II.4 Metode Desain
